1803 yılına gelindiğinde, İngiltere'de bir öğretmen ve bilim insanı olan John Dalton, maddenin 'bölünmez kürecikler'den oluştuğunu savunan, 'çağdaş atom modeli'ni önerir. Bu modele göre, elementler atomlardan oluşmaktadır ve belli bir elementin tüm atomları aynı iken, farklı elementlerinki, büyüklük ve diğer özellikler açısından farklı farklıdır. Küreciklerin üzerinde kancalar bulunmakta ve farklı elementlere ait atomlar, bu kancalar aracılığıyla birbirine bağlanıp, molekül veya bileşikleri oluşturmaktadır. Atomlar kimyasal tepkimeler sırasında; yoktan var veya yok edilmedikleri gibi, hiçbir değişikliğe uğramazlar. Belli bir kimyasal bileşiği oluşturan atomların, türleri ve sayısı hep aynıdır. Ancak, aynı iki elemente ait atomların bazen, farklı sayılarla birleşerek farklı bileşiklere vücut verebilmesi, model için sorun oluşturmaktadır. Hidrojenle oksijenin farklı sayılarla birleşerek, su veya hidrojen peroksit oluşturması örneğinde olduğu gibi... Çünkü model; herhangi bir molekülü oluşturan elementlerin türlerini göz önünde bulundurmakla beraber, moleküldeki atom sayılarını öngörememektedir. Dolayısıyla aynı iki elementin nasıl olup da farklı bileşiklere yol açabildiği açıklanamamakta, örneğin su molekülündeki oksijen atomu sayısının bir mi yoksa iki mi olduğu bilinememektedir. Bu sorunun halli, molekül ve atom kütlelerinin ölçülme yöntemlerinin gelişmesini bekleyecek ve atom modelinin gelişerek çağdaşlaşması, kimyanın ve fiziğin çeşitli dallarından gelen katkılarla gerçekleşecektir. Bu gelişme sürecindeki en önemli üç unsur; atom kavramı, kütlesinin ölçümü ve elementlerin kimyasal özellikleri arasındaki periyodik ilişkilerdir. Dalton modeli tüm yetersizliklerine karşın, zamanın kimyasına temel oluşturur. Halbuki Kilise, maddenin yapısıyla ilgili olarak Aristo'nun görüşlerini dogma saymakta ve 'atomcu görüş'lere karşı çıkmaktadır. Olası tepkilerden çekinen Dalton, bu çalışmasını yayınlamayı geciktirir. Kuramı önce kulaktan kulağa yayılır, sonradan yayınlanır.